新能源汽车电机有哪些?
在当前的新能源市场当中,主要通用两款电机,分别是永磁同步电机和异步电机,这两款电机都有自己所擅长的。许多车企根据不同的成本、使用场景、技术等需求不同,来选择不同的电机。
如特斯拉Model 3选择的是永磁同步电机,而蔚来ES8 Model X使用的是异步电机,那么这两种电机到底有什么区别呢?
首先,两款电机的定义不同。电机都是通过通电产生磁场,并通过电子内部一个叫转子的东西切割旋转的磁感线,从而产生动力的。当转子的速度与磁场的速度一致,我们称之为同永磁同步电机,当转子的速度低于磁场速度,我们称之为异步电机。从能量转化率来看,这两部电机也是各不相同的。永磁同步电机的转化效率是要高于同步电机的。
永磁同步电机有一个十分重要特点,那就是能量转化率很高,最高可达到94%。而异步电机的能量转化率低,最高可达到90%。但其实这两部电机与传统燃油汽车相比,转化效率也是很高的,传统燃油车的发动机最大转化效率是42%。他们的速度适用范围也是相当不一样的,一个宽一个窄。
永磁同步电机能够适应车辆在复杂道路上行驶的需求,简单来说,就是在各个部门都能保持较高能量转化率。而异步电机在高速行驶中,才能够提高转化效率,但在低速行驶时,所耗的功率是要比永磁同步电机大很多,使用范围窄。
从两个电机的体积上来看,这两个电极有着很大的差异,一个胖,一个瘦。
永磁同步电机相比于异步电机来说,体积较小,重量轻。体积小,就能给新能源车带来更多的优势,车辆内机和后备箱能够设立更多的单独空间。放在底盘上,也可以扩大空间,增加电池,有利于车辆的轻量化设计。
源汽车电机类型主要分为直流电机、交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。目前交流异步感应电机和开关磁阻电机主要应用于新能源商用车,开关磁阻电机的实际装配应用较少;永磁同步电机主要应用于新能源乘用车。
驱动电机系统是新能源汽车核心系统之一,其性能决定了爬坡能力、加速能力以及最高车速等汽车行驶的主要性能指标。驱动电机系统主要是由电机及其控制器组成,其中电机主要由定子、转子、机壳、连接器、旋转变压器等零部件装配而成。电动机一般要求具有电动、发电两项功能,按类型可选用直流、交流、永磁无刷或开关磁阻等几种电动机,功率转换器按所选电机类型,有DC/DC功率变换器、DC/AC功率变换器等形式,其作用是按所选电动机驱动电流要求,将蓄电池的直流电转换为相应电压等级的直流、交流或脉冲电源。电机是应用电磁感应原理运行的旋转电磁机械,用于实现电能向机械能的转换。运行时从电系统吸收电功率,向机械系统输出机械功率。
根据中国汽车工业协会数据显示,2018年1-11月,中国新能源汽车产销分别完成105.4万辆和103万辆,比2017年同期分别增长63.6%和68%。其中纯电动汽车产销分别完成80.7万辆和79.1万辆,比2017年同期分别增长50.3%和55.7%;插电式混合动力汽车产销分别完成24.7万辆和23.9万辆,比2017年同期分别增长130.3%和127.6%。
新能源汽车的电机主要有直流电机、异步电机、永磁同步电机三种。
直流电机是早先电动车经常使用的电机,它的工作部分是一个转子和定子,转子是可动的,可以在有电流的情况下产生旋转磁场。而定子是固定的,它有对称的两个磁场线圈,当转子旋转时,两个磁场线圈交替成为电机的工作部分。当一个磁场线圈成为工作部分时,它所产生的磁场与转子旋转产生的磁场相互作用,使转子旋转。
异步电机又可以称为交流感应电机,其结构简单,可靠性好,成本低廉,功率因数大于1,转矩平稳,噪音小,维护简单,防火性能好,这些特点使得异步电机在新能源汽车中得到广泛应用。
永磁同步电机具有体积小、重量轻、结构简单、效率高等优点,在新能源汽车中也得到了广泛应用。特别是随着控制技术的发展和永磁材料性能的提高,永磁同步电机在新能源汽车中的应用将会更加广泛。
电动汽车经常采用的驱动电机有直流电机、异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机四类。
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